JP5328755B2 - 金属部品の接合方法、及び接合構造体 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、第1の実施形態に係わる金属製品の製造方法に使用する放電加工機1について説明する。
図示省略の鋳型を用い、製品本体としてのシリンダ本体37を鋳造により成型する。なお、図3に示すように、シリンダ本体37の成型によって、シリンダ本体37の被処理面としての外周面には欠陥の1つである鋳物巣Dが生じている。
前記(1−1)成型工程が終了した後に、シリンダ本体37を治具17にセットする。次に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、鋳物巣Dを含む欠陥周辺としての鋳物巣周辺D’と硬質電極31が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(1−2)欠陥除去工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、凹部周辺39’と成形電極25が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(1−3)肉盛工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、肉盛41と硬質電極31が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(1−4)余肉除去工程が終了した後に、治具17からシリンダ本体37を取り外して、熱処理炉43の所定位置にセットする。そして、図7に示すように、熱処理炉43によってシリンダ本体37と併せて肉盛41を真空中又は大気中で高温に保つ。これによって、肉盛41の内部における粒子間の拡散結合が進行するように、肉盛41に対して熱処理を施すことができ、金属製品としてのシリンダ35の製造が終了する。
図8を参照して、第2の実施形態に係わる金属製品の製造方法の対象である金属部品としてのシリンダ45について簡単に説明する。
前記(1−1)成型工程と同様に行う(図3参照)。
前記(1−2)欠陥除去工程と同様に行う(図4参照)。
前記(2−2)欠陥除去工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、凹部周辺39’と成形電極25が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(2−3)成型工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、肉盛47と硬質電極31が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(2−4)欠陥除去工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、肉盛47における薄膜47aと成形電極25が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(2−5)第2肉盛工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、肉盛群49と硬質電極31が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(2−5)余肉除去工程が終了した後に、治具17からシリンダ本体37を取り外して、熱処理炉43の所定位置にセットする。そして、図13に示すように、熱処理炉43によってシリンダ本体37と併せて肉盛群49を真空中又は大気中で高温に保つ。これによって、肉盛群49の内部における粒子間の拡散結合が進行するように、肉盛群49に対して熱処理を施すことができ、金属製品としてのシリンダ45の製造が終了する。
図14を参照して、第3の実施形態に係わる金属製品の製造方法の対象である金属部品としてのシリンダ51について簡単に説明する。
前記(1−1)成型工程と同様に行う(図3参照)。
前記(1−2)欠陥除去工程と同様に行う(図4参照)。
前記(2−3)第1肉盛工程と同様に行う(図9参照)。
前記(2−4)薄膜工程と同様の内容に行う(図10参照)。
前記(3−4)薄膜工程が終了した後に、前記(3−3)肉盛工程と前記(3−4)を交互に繰り返す。これによって、図15に示すように、放電エネルギーにより、各層の肉盛47の表面に薄膜47aを生成しつつ、徐々に、多層の肉盛47からなる肉盛群53を凹部39からはみ出るように形成することができる。
前記(3−5)繰り返し工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、肉盛群53と硬質電極31が対向するようにシリンダ本体37の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(3−5)余肉除去工程が終了した後に、治具17からシリンダ本体37を取り外して、熱処理炉43の所定位置にセットする。そして、図17に示すように、熱処理炉43によってシリンダ本体37と併せて肉盛群49を真空中又は大気中で高温に保つ。これによって、肉盛群53の内部における粒子間の拡散結合が進行するように、肉盛群53に対して熱処理を施すことができ、金属製品としてのシリンダ51の製造が終了する。
図18を参照して、第4の実施形態に係わる接合構造体55について説明する。
一対の金属部品57.59を突き合わすように、一対の金属部品57.59を治具17にセットする。これによって、図19に示すように、一方の金属部品57の開先部57aと他方の金属部品59の開先部59aとにより、凹部61を区画することできる。
前記(4−1)突き合わせ工程が終了した後に、X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ11の駆動によってテーブル7をX軸方向及びY軸方向へ移動させることにより、凹部周辺61’と成形電極27が対向するように一対の金属部品57.59の位置決めを行う。なお、テーブル7をX軸方向とY軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。
前記(4−2)肉盛工程が終了した後に、治具17から一対の金属部品57.59を取り外して、熱処理炉43の所定位置にセットする。そして、熱処理炉43によって一対の金属部品57.59と併せて肉盛63を真空中又は大気中で高温に保つ。これによって、肉盛63の内部における粒子間の拡散結合が進行するように、肉盛63に対して熱処理を施すことができ、一対の金属部品57.59の接合が終了する。
57 金属部品
57a 開先部
59 金属部品
59a 開先部
61 凹部
61’ 凹部周辺
63 肉盛
Claims (3)
- 一対の金属部品を接合する方法であって、
一対の前記金属部品を突き合わせることによって、一方の前記金属部品の開先部と他方の前記金属部品の開先部により凹部を区画する突き合わせ工程と、
前記突き合わせ工程が終了した後に、金属の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される成形電極を用い、電気絶縁性のある液中又は気中において、前記凹部を含む凹部周辺と前記成形電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記成形電極の材料或いは該材料の反応物質の堆積と拡散と溶着の3つの混合現象によって、前記凹部周辺に、徐々に、前記凹部からはみ出るような厚い肉盛を形成する肉盛工程と、を具備したことを特徴とする金属部品の接合方法。 - 前記繰り返し工程が終了した後に、熱処理炉によって一対の前記金属部品と併せて前記肉盛を真空中又は大気中で高温に保つことにより、前記肉盛の内部における粒子間の拡散結合が進行するように、前記肉盛に対して熱処理を施す熱処理工程と、を具備したことを特徴とする請求項1に記載の金属部品の接合方法。
- 請求項1又は請求項2に記載の金属製品の接合方法によって接合されたことを特徴とする接合構造体。
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